Organic Materials in Civil Engineering pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Paul & Co Pub Consortium

作者:Mouton, Yves

出品人:

页数:356

译者:

出版时间:2006-5

价格:£ 118.00

装帧:HRD

isbn号码:9781905209118

丛书系列:

图书标签:

有机材料
土木工程
可持续建筑
材料科学
复合材料
环境工程
生物材料
结构工程
绿色建筑
材料力学

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具体描述

This book provides an inventory of organic materials and products, the major components of all civil engineering projects, in terms of their scientific and technical background, including the regulations that cover their use and their predicted useful life. Such materials include: bitumen on the roads; geotextiles for retaining walls; membranes for bridges; tunnel and reservoir waterproofing; paint binders to protect metallic and concrete structures or to create road markings; injection resins; gluing products; concrete admixtures; and composite materials. The presentation is based on a physicochemical approach, which is essential if these products are to be considered as part of sustainable development: as such, those studying or working in these fields will find this an invaluable source of information.

好的，这是一份关于“现代土木工程材料创新与可持续性”的图书简介，该书聚焦于高性能复合材料、智能传感材料以及循环经济在土木工程中的应用，完全不涉及有机材料在土木工程中的具体应用。 --- 书籍简介：现代土木工程材料创新与可持续性导论：迈向下一代基础设施的材料革命当代土木工程正站在一个关键的十字路口。随着全球城市化进程的加速和气候变化的严峻挑战，传统的建筑材料面临着资源消耗巨大、环境影响显著以及服役寿命有限的困境。本书《现代土木工程材料创新与可持续性》旨在全面探讨和深入分析驱动未来基础设施发展的先进无机材料、功能性复合材料以及智能响应材料的研究、开发与应用。本书超越了对单一材料特性的描述，而是将焦点置于材料系统如何能够集成先进技术，以实现更高的耐久性、更低的碳足迹以及更强的环境适应性。我们关注如何通过材料科学的突破，为应对21世纪的工程挑战提供切实可行的解决方案，确保基础设施的可持续发展与韧性。第一部分：高性能无机基复合材料的突破本部分深入探讨了传统水泥基材料的性能升级与创新路径，重点在于提升其力学性能、耐久性及环境友好性，完全避开了对有机材料的探讨。第一章：超高性能混凝土（UHPC）的机理与应用超高性能混凝土（UHPC）以其无与伦比的抗压强度、优异的韧性以及极高的耐久性，正成为现代结构工程的首选材料之一。本章详细阐述了UHPC的微观结构演变，特别是粉煤灰、硅灰等无机矿物掺合料在填充效应和火山灰反应中的关键作用。我们讨论了UHPC在预制构件、大跨度结构以及抗冲击结构中的具体应用案例，并分析了其长期性能评估方法，包括抗氯离子渗透性、耐磨损性及抗冻融循环能力。第二章：地聚合物（Geopolymers）技术：低碳替代方案的探索地聚合物技术代表了水泥工业革命性的发展方向，通过活化富含硅铝的工业废渣（如粉煤灰和粒化高炉矿渣），无需传统硅酸盐水泥即可形成具有优异性能的粘结体系。本章详细分析了地聚合物的化学反应动力学、碱性激活剂的选择对凝胶结构和最终性能的影响。讨论涵盖了地聚合物在耐火、耐酸碱腐蚀环境中的应用潜力，及其作为替代性低碳胶凝材料的商业化路径和标准制定挑战。第三章：纤维增强无机复合材料（FRICs）纤维增强在提高混凝土的抗裂性和延展性方面至关重要。本章专注于无机纤维在提升结构韧性中的作用，包括玄武岩纤维和钢纤维的界面过渡区（ITZ）行为研究。我们探讨了不同纤维类型、长度与掺量对手工搅拌、泵送以及喷射混凝土性能的影响，并结合数值模拟技术预测纤维在复杂荷载作用下的应力传递机制，以优化其在复杂结构中的配筋设计。第二部分：智能与响应性土木工程材料本部分聚焦于材料如何“感知”并“响应”外部环境变化，从而实现结构的自我监测、损伤修复和功能集成。第四章：压电与热释电材料在结构健康监测中的应用智能材料为基础设施的实时健康监测提供了可能。本章重点介绍了嵌入式压电材料和热释电材料在捕获结构应力波、温度变化及微裂缝产生时的电信号响应特性。我们探讨了如何设计传感器网络，利用这些材料的固有电学性质，实现对桥梁、隧道及高层建筑的非接触式或原位无损评估（NDT）。内容包括信号采集、数据反演算法以及能量采集技术在自供能结构健康监测系统中的集成。第五章：自修复混凝土：无机胶结体的自主修复机制自修复技术是提升结构服役寿命和减少维护成本的关键领域。本部分详尽分析了基于封堵剂释放和微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）的自修复策略。我们详细描述了如何将具有修复功能的无机微胶囊或微生物孢子精确地封装和植入混凝土基体中，以及在裂缝出现时，如何通过水分或离子迁移激活修复过程。重点讨论了修复效率的定量评估标准和修复后界面的力学恢复能力。第六章：相变材料（PCMs）在热能管理中的集成相变材料（PCMs）具有在特定温度区间吸收或释放大量潜热的特性，是实现土木结构热能调控的有效手段。本章集中研究了无机盐水合物和脂肪酸衍生的无机基复合PCM在墙体、路面和屋顶系统中的应用。我们分析了如何通过包封技术将PCMs稳定地集成到水泥基材料中，以降低建筑能耗、缓解城市热岛效应，并提高结构的耐火性能。第三部分：循环经济与可持续性材料的再利用本部分强调了材料的“摇篮到摇篮”理念，探讨了工业副产品和废弃物如何转化为高性能的土木工程原材料，以实现资源的闭环利用。第七章：工业废渣的高效资源化利用本章专注于冶金工业、能源生产等行业产生的固体废弃物，如钢渣、粉煤灰、二氧化碳捕集产物在土木工程中的高值化利用。我们讨论了这些材料作为骨料或胶凝替代品的化学改性技术，以克服其传统应用中的挑战，例如钢渣的潜在膨胀性。内容包括对二次资源材料进行物理改性、热处理以及在道路基础、填筑材料中的工程应用案例。第八章：再生骨料（RCA）的性能提升与结构应用拆除工程产生的再生骨料是解决骨料短缺和填埋压力问题的关键。本章深入研究了再生粗骨料（RCA）的吸水率高、强度低的固有缺陷。我们详细介绍了针对RCA的表面改性技术，包括碳化处理、浸泡处理以及浸渍高分子材料，以优化其界面性能。此外，还探讨了再生骨料在非承重构件以及高性能再生混凝土（利用超细粉末技术）中的实际应用潜力与设计规范。第九章：废弃玻璃与塑料的惰性化应用（非有机基）本章关注惰性废弃物在土木工程中的应用，特别是玻璃材料的矿物化和惰性化处理。我们讨论了如何将废弃玻璃通过精细研磨和改性，用作高性能混凝土的细骨料或火山灰掺合料。同时，针对塑料类废弃物，本书仅探讨了通过高温煅烧或化学浸出将其中可能存在的无机组分提取出来，用于改性水泥基体的技术路径，而非直接使用或掺入有机聚合物。结语：材料科学与可持续工程的未来展望本书的结论部分总结了当前高性能、智能与循环经济材料技术的发展趋势，并展望了未来研究的前沿方向，如增材制造（3D打印）的无机材料设计、极端环境下的材料可靠性评估，以及如何通过生命周期评估（LCA）工具来科学量化这些新材料对环境和经济的综合效益。本书致力于为结构工程师、材料科学家以及政策制定者提供一个全面、深入且面向未来的技术参考平台。 --- 目标读者：土木与结构工程师、材料科学家、基础设施规划人员、高校研究生及研究人员。关键词：超高性能混凝土、地聚合物、自修复材料、智能传感、再生骨料、低碳水泥、无机复合材料。